膜形成组合物制造技术

[问题]本发明专利技术提供一种可在低温进行固化的膜形成组合物与使用了该膜形成组合物的二氧化硅质膜形成方法。[解决手段]一种膜形成组合物，其包含聚硅氮烷、有机溶剂、以及特定的添加剂；以及一种膜形成方法，其中，将该膜形成组合物涂布于基板，进行固化。该特定的添加剂从由(A)烃基取代的胍类、(B)包含氧以及氮作为构成成员的冠醚胺类、(C)具有氨基取代的多环结构的环烷基类、(D)烃基取代的肟类、以及(E)咪唑啉类组成的组中选出。

Membrane forming composition

[question] the invention provides a film forming composition capable of curing at low temperature and a silica plasma membrane forming method using the film forming composition. [solution] a film forming composition, comprising polysilazane, organic solvent, and specific additives; and a film forming method, wherein the film forming composition is coated on a substrate for curing. The specific additives are selected from the group consisting of (a) alkyl substituted guanidine, (b) crown ether amines containing oxygen and nitrogen as members, (c) cycloalkanes with amino substituted polycyclic structure, (d) alkyl substituted oximes, and (E) imidazolines.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膜形成组合物
本专利技术涉及一种含有聚硅氮烷的组合物。更具体涉及一种膜形成组合物，其可利用低温下的固化反应而形成致密的二氧化硅质膜。
技术介绍
聚硅氮烷具有利用加热而转化为二氧化硅质物质的性质。在单独使用了一般的聚硅氮烷的情况下，存在很多应改良点，例如，朝向二氧化硅质物质的转化速度迟缓，或者在朝向二氧化硅质物质的转换方面必需高温，等等。由此，为了改良这样的问题而进行了各种研究。例如，人们正在研究，通过将聚硅氮烷本身进行改性，或者将特定的添加剂组合于含聚硅氮烷的组合物，从而改良上述那样的问题。具体而言，作为可在低温下形成二氧化硅质膜的方法，存在以下的方法：将N-杂环状化合物添加于含聚硅氮烷的组合物的方法(例如，专利文献1)、添加烷醇胺的方法(例如，专利文献2)、添加胺类及/或酸类的方法(例如，专利文献3)。关于在这些文献中利用了的胺类化合物，也为了其它的目的而利用，具体而言，为了减低膜面的凹凸、涂布不均匀而添加二胺类化合物(例如，专利文献4和5)，为了将环氧树脂进行固化而添加多胺(例如，专利文献6)。但根据本专利技术人等的研究，在以往所知的组合物方面，在室温等低温下的固化速度不充分，为了改善固化速度，有时必需进行加热等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-116815号公报专利文献2：日本特开平11-60736号公报专利文献3：日本特开平9-31333号公报专利文献4：日本特开平8-176511号公报专利文献5：日本特开平8-176512号公报专利文献6：日本特开2004-536196号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的课题本专利技术鉴于上述那样的情形，想要提供一种可在低温下进行固化的聚硅氮烷组合物。用于解决课题的方案本专利技术的膜形成组合物的特征在于，其包含：聚硅氮烷、有机溶剂、以及至少1种添加剂，所述至少1种添加剂从由(A)烃基取代的胍类、(B)包含氧以及氮作为构成成员的冠醚胺类、(C)具有氨基取代的多环结构的环烷类、(D)烃基取代的肟类、以及(E)咪唑啉类组成的组中选出。另外，本专利技术的膜的形成方法的特征在于，其包含以下的工序：将前述组合物涂布于基材，进行固化。此外，本专利技术的电子设备、医疗用具、包装容器或者包装纸的特征在于，包含通过前述方法制造的膜。专利技术的效果本专利技术的组合物可涂布于基板表面等，然后在低温进行固化。关于固化温度和固化速度，可根据添加剂的添加量而调整，可获得例如在室温等下充分固化的膜。此外，本专利技术的组合物也兼具有优异的涂布性。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式进行详细说明。予以说明的是，在本说明书中，使用“～”(“至”)而表示了数值范围的情况下，只要不是特别地限定地言及，它们就包含两方的端点，单位是共通的。例如，5～25mol％表示5mol％以上且25mol％以下。在本说明书中，关于“Cx～y”、“Cx～Cy”以及“Cx”等的记载，表示分子或者取代基中的碳原子的数量。例如，C1～6烷基表示具有1个以上且6个以下的碳的烷基(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基)。在本说明书中，只要不是特别地限定地言及，“烷基”表示直链状或支链状烷基，“环烷基”表示包含环状结构的烷基。直链状或支链状烷基在环状结构上进行取代而得到的基团也称为环烷基。此外，双环烷基等具有多环结构的基团也包含于环烷基。“杂烷基”是指，只要不是特别地限定地言及，表示在主链或者侧链包含氧或者氮的烷基，例如，表示包含氧基、羟基、氨基、羰基等的烷基。另外，“烃基”表示一价或二价以上的、包含碳以及氢、根据需要而包含氧或者氮的基团。另外，在本说明书中，只要不是特别地限定地言及，“亚烷基”表示对应于前述烷基的二价基团，例如包含直链状亚烷基或具有侧链的支链状亚烷基。在本说明书中，在聚合物具有多种重复单元的情况下，这些重复单元进行共聚。只要不是特别地限定地言及，这些共聚可以是交替共聚、无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚、或者它们的混合存在中的任一个。在本说明书中，只要不是特别地限定地言及，温度的单位是使用摄氏(Celsius)。例如，20度是指20摄氏度。在本说明书中，只要不是特别地限定地言及，“％”表示“质量％”，“份”表示“质量份”。膜形成组合物关于本专利技术的膜形成组合物(以下，有时会称为“组合物”)，包含聚硅氮烷、有机溶剂、以及特定的添加剂作为必需成分，也可根据需要而包含其它的追加成分。如以下那样说明这些各成分。聚硅氮烷本专利技术的组合物中使用的聚硅氮烷没有特别限定，但是典型地具有由下述通式(1)表示的结构单元。式中，R1各自独立地为从由氢、烷基、烯基、环烷基、芳基、烷氧基、氨基、烷氧基甲硅烷基烷基、烷基甲硅烷基、以及甲硅烷基组成的组中选出的基团。R1为除了氢以外的基团时，也可由1个或者1个以上的从由卤素、烷基、烷氧基、氨基、甲硅烷基、以及烷基甲硅烷基组成的组中选出的基团取代。关于具有这样的取代基的R1的具体例子，可列举从由氟烷基、全氟烷基、甲硅烷基烷基、三甲硅烷基烷基、烷基甲硅烷基烷基、三烷基甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基烷基、氟烷氧基、甲硅烷基烷氧基、烷基氨基、二烷基氨基、烷基氨基烷基、烷基甲硅烷基、二烷基甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、二烷氧基甲硅烷基、以及三烷氧基甲硅烷基组成的组中选出的基团。它们之中，前述R1各自独立地优选为从由(a)氢，(b)甲基、乙基、或者丙基等烷基，(c)乙烯基或者烯丙基等烯基，(d)苯基等芳基，(e)三甲基甲硅烷基等烷基甲硅烷基，以及(f)三乙氧基甲硅烷基丙基等烷氧基甲硅烷基烷基组成的组中选出的基团。主要包含由前述通式(1)表示的结构单元的聚硅氮烷是具有直链结构的聚硅氮烷。然而，在本专利技术中，也可使用具有其外的结构即支链结构或环状结构的聚硅氮烷。这样的聚硅氮烷是包含下式的结构的聚硅氮烷。式中，n1、n2、以及n3表示聚合比，通常n1+n2+n3＝1。关于由这些式子表示的聚硅氮烷，可大致划分为在R1中包含有机基团的有机聚硅氮烷、以及R1全都为氢的全氢聚硅氮烷。予以说明的是，在本专利技术中，优选使用R1全都为氢的全氢聚硅氮烷。这些聚硅氮烷可通过以往所知的任意方法来制造。另外，也可使用：通过用金属化合物将这些聚硅氮烷的一部分进行改性而得到的金属(metallo)聚硅氮烷、包含硼的硼硅氮烷(borosilazane)、包含硅树脂结构的聚环氧硅氮烷(polysiloxazane)等。予以说明的是，在本专利技术中为了方便，也将这些聚硅氮烷改性物包含在内称为聚硅氮烷。在本专利技术中，也可组合2种以上的这些聚硅氮烷而使用。本专利技术中使用的聚硅氮烷的分子量没有特别限定，但例如聚苯乙烯换算数均分子量优选处于200～10,000的范围，更优选处于400～5,000的范围。有机溶剂关于本专利技术的组合物，包含可溶解前述聚硅氮烷以及后述的特定添加剂的溶剂。作为这样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜形成组合物，其包含：/n聚硅氮烷、/n有机溶剂、以及/n至少1种添加剂，所述至少1种添加剂从由(A)烃基取代的胍类、(B)包含氧以及氮作为构成成员的冠醚胺类、(C)具有氨基取代的多环结构的环烷类、(D)烃基取代的肟类、以及(E)咪唑啉类组成的组中选出。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170404 JP 2017-0747551.一种膜形成组合物，其包含：
聚硅氮烷、
有机溶剂、以及
至少1种添加剂，所述至少1种添加剂从由(A)烃基取代的胍类、(B)包含氧以及氮作为构成成员的冠醚胺类、(C)具有氨基取代的多环结构的环烷类、(D)烃基取代的肟类、以及(E)咪唑啉类组成的组中选出。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述添加剂为(A)烃基取代的胍类，其由下述通式(A)表示：



式中，
RA各自独立地为氢或1价的C1～20烃基，或者任2个RA利用2价的C1～20烃基进行结合而形成环结构，或者任4个RA之中的各2个利用2价的C1～20烃基进行结合而形成2个环结构，
条件是RA之中的至少1个不是氢。


3.根据权利要求2所述的组合物，其中，RA从由C1～3烷基、C5～8环烷基、C6～10芳基、C1～6亚烷基、以及C1～6杂亚烷基组成的组中选出。


4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述添加剂为(B)包含氧以及氮作为构成成员的冠醚胺类，其由下述通式(B)表示：



式中，
L是由下述的连接单元(B1)以及连接单元(B2)构成的连接基团，
-LB1-O-(B1)



式中，
LB1以及LB2各自独立地为C1～6亚烷基，LB1以及LB2与其它连接单元的氧或者氮进行结合，
RB为氢、C1～3烷基、C1～3杂烷基、C6～10芳基、或者C6～10杂芳基，
L包含至少1个连接单元(B1)以及至少1个连接单元(B2)，L中所含的连接单元的总数为2～10。


5.根据权利要求4所述的组合物，其中，LB1以及LB2各自独立地为C2～4亚烷基，RB为氢、或者C6～10芳基，L中所含的连接单元的总数为4～10的数值。


6.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述添加剂是(C)具有氨基取代的多环结构的环烷类，其由下述通式(C)表示：



式中，
nC为1～16的数值，
RC各自独立地为氨基、羟基、羧基、C1～10烃基、或者氨基取代的C1～10烃基，至少一个RC包含氨基。


7.根据权利要求6所述的组合物，其中，所述RC为C1～6烷基、氨基、C1～6氨基烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：能谷刚，久保雅彦，佐竹昇，野岛由雄，尾崎祐树，冈村聪也，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE